前言
高中阶段的许多学生本以为 解不等式 是个比较轻松的工作,结果弄得晕头转向,不知所以,现在试着分层次将其作以梳理。 常见不等式解法;
典例剖析
✍️ 层次一:以考查常用的数学变形和数学运算为主,这类题目主要集中在初中数学层面,高中学生常常会在集合、常用逻辑用语、线性规划等章节中遇到,大多在高一高二的时间段内涉及到;
1、求解不等式 2 x + 1 2 − 6 x − 1 3 < 3 2 \cfrac{2x+1}{2}-\cfrac{6x-1}{3}<\cfrac{3}{2} 22x+1−36x−1<23;
解:不等式两边同时乘以两个分母 2 2 2, 3 3 3 的最小公倍数 6 6 6 ,
去分母,变形为 3 ( 2 x + 1 ) − 2 ( 6 x − 1 ) < 9 3(2x+1)-2(6x-1)<9 3(2x+1)−2(6x−1)<9,
去括号,变形为 6 x + 3 − 12 x + 2 < 9 6x+3-12x+2<9 6x+3−12x+2<9,
移项,合并同类项,变形为 − 6 x < 4 -6x<4 −6x<4,
系数化为 1 1 1,变形为 x > − 2 3 x>-\cfrac{2}{3} x>−32 .
[解后反思]:上述已知的不等式虽然有分母,但是其并不是分式不等式,是因为分母位置上没有未知数;另外,上述的不等式属于代数不等式,求解时常用的变形方法有去分母,去括号,移项,合并同类项,系数化为 1 1 1 等。
等到我们对以上层次的问题处理的驾轻就熟时,也往往就形成了一定的思维定势,以为所有的不等式问题都可以通过代数的手段来解决。这种相对固定的思维模式,此时对高中学生来说,更多的体现为一种劣势和灾难。
✍️ 层次二:利用函数的图像解不等式[常常是超越不等式],更多的从形的角度来考查学生思维的灵活性。考查学生是否有数形结合思维的主动性,是否具备作图、识图、用图的数学应用意识。此类题目常常在高一高二的扶优辅导题目和高三的一轮复习中出现。
2、【2020届高三文科数学用题】设函数 y = f ( x + 1 ) y=f(x+1) y=f(x+1)是定义在 ( − ∞ , 0 ) ∪ ( 0 , + ∞ ) (-\infty,0)\cup(0,+\infty) (−∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,在区间 ( − ∞ , 0 ) (-\infty,0) (−∞,0)上是减函数,且图像经过点 ( 1 , 0 ) (1,0) (1,0),则不等式 ( x − 1 ) ⋅ f ( x ) ⩽ 0 (x-1)\cdot f(x)\leqslant 0 (x−1)⋅f(x)⩽0的解集为______。
分析:由于 f ( x + 1 ) f(x+1) f(x+1)为偶函数,故其满足 f ( − x + 1 ) = f ( x + 1 ) f(-x+1)=f(x+1) f(−x+1)=f(x+1),则函数 f ( x ) f(x) f(x)的对称轴为 x = 1 x=1 x=1,
可以先做出函数 y = f ( x + 1 ) y=f(x+1) y=f(x+1)的示意图,再向右平移一个单位得到函数 y = f ( x ) y=f(x) y=f(x)的示意图如下,
不等式 ( x − 1 ) ⋅ f ( x ) ⩽ 0 (x-1)\cdot f(x)\leqslant 0 (x−1)⋅f(x)⩽0可化为 { x > 1 f ( x ) ⩽ 0 \left\{\begin{array}{l}{x>1}\\{f(x)\leqslant 0}\end{array}\right. { x>1f(x)⩽0或 { x < 1 f ( x ) ⩾ 0 \left\{\begin{array}{l}{x<1}\\{f(x)\geqslant 0}\end{array}\right. { x<1f(x)⩾0
解读图像可知,解集为 { x ∣ x ⩽ 0 或 1 < x ⩽ 2 } \{x\mid x\leqslant 0或1<x\leqslant 2\} { x∣x⩽0或1<x⩽2},故 x ∈ ( − ∞ , 0 ] ∪ ( 1 , 2 ] x\in (-\infty,0]\cup(1,2] x∈(−∞,0]∪(1,2].
3、解关于 x x x 的不等式 ln x + x > 1 \ln x+x>1 lnx+x>1;
分析:你应该能感觉到,这个题目用我们平常的那种解法(代数解法)已经不能做出来了,因为它不是我们熟悉的那种代数不等式,而是超越不等式,这时候就需要我们借助图像来求解。

将原不等式变形为 ln x > 1 − x \ln x>1-x lnx>1−x ,此时不等式的两端都是基本初等函数或初等函数,便于做出图像,
分别作出两个函数 y = ln x y=\ln x y=lnx 和